ESTUDO DE UM CICLO DE RANKINE ORGÂNICO UTILIZANDO O BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR PARA GERAÇÃO DE ENERGIA

INTRODUÇÃO: A crescente demanda por soluções energéticas sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias capazes de aproveitar fontes renováveis e resíduos agroindustriais para geração de energia para uma variação da matriz energética mundial. Nesse contexto, o Ciclo de Rankine Orgânico (ORC) destaca-se por possibilitar a conversão de calor de baixa e média temperatura em energia elétrica. OBJETIVOS: Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho termodinâmico de um sistema ORC utilizando o isopentano como fluido de trabalho e o bagaço da cana-de-açúcar como fonte de energia térmica. MATERIAIS E MÉTODO: A modelagem matemática foi desenvolvida no software Engineering Equation Solver (EES), considerando regime permanente e propriedades termodinâmicas obtidas a partir do banco de dados do programa. O equacionamento foi feito seguindo os princípios da conservação de massa e Primeira e Segunda leis da termodinâmica. Foram determinadas as propriedades nos principais estados do ciclo, bem como os indicadores de desempenho energético, econômico e socioambiental. RESULTADOS: Os resultados indicaram eficiência térmica próxima de 17%, comportamento compatível com sistemas ORC operando com biomassa, além de evidenciar a influência da pressão de evaporação sobre o desempenho do ciclo. A avaliação econômica indicou potencial para geração de receita por meio da produção de energia elétrica, enquanto a análise socioambiental evidenciou os benefícios do aproveitamento energético do bagaço da cana-de-açúcar como alternativa para valorização de resíduos agrícolas e diversificação da matriz energética. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Conclui-se que o ORC utilizando isopentano representa uma alternativa tecnicamente viável para recuperação energética em sistemas baseados em biomassa, constituindo uma tecnologia promissora para aplicações sustentáveis no setor sucroenergético do Brasil e do Mundo.

PALAVRAS-CHAVE: Ciclo de Rankine Orgânico; ORC; Isopentano; Bagaço da cana-de-açúcar; Biomassa; Eficiência energética.